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    2. 技術前沿

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      鋁合金陽極氧化鎳著色槽的工藝手藝保護

      發布日期:2021-08-06 09:41:09瀏覽次數: 1157 金屬3D打印服務

       鋁合金陽極氧化鎳著色槽的工藝手藝保護

      1 媒介

      電解著色法可以或許提高鋁型材產物的裝潢機能,可自由地取得各類色調,在鋁型材皮相處置范疇運用普遍。

      鎳鹽電解著色法是在必然的電流電壓下,使鎳離子在氧化膜微孔內的反對層皮相長進行電化學還原回響反映,沉積在氧化膜孔的底部,使鋁材皮相顯現出色彩的一種著色方式。它沉積速度遲緩、著色不變,特別在進行淡色調著色上具有極年夜的優勢,可以或許實現主動化臨盆,且可以進行鎳收受接管、勤儉本錢。今朝,鎳鹽著色法運用已極其普遍[1]。

      鎳鹽電解著黑色工藝中易呈現端頭發黃、白點和在臨盆進程中輕易呈現不敷黑或不上色等現象。為此本文經由過程準確檢測硫酸鎳、硼酸的濃度來保護著色槽的正常運作,并對鎳著色呈現的問題進行了剖析。

      2 實行

      2.1 實行工藝

      工業上一般采取如圖1的臨盆工藝流程,文中的實驗和剖析均按此工藝進行。

      圖1 鋁合金陽極氧化電解著色臨盆工藝流程

      2.2 鎳著色工藝條件

      (1)配方:硫酸鎳 150±5g/l

      硼酸 45±3g/l

      溫度 25±3℃

      pH 4.1±3

      (2)采取日本住化法的一種直流Ni鹽著色工藝,其電源波形如圖2所示的波形。

      圖2 鋁合金陽極氧化電解著色尺度波形圖

      2.3 硫酸鎳、硼酸的剖析測定

      2.3.1 硫酸鎳的剖析較量爭論[2]

      (1)需用試劑:

      氟化鉀;

      紫脲酸胺指導劑;

      氨-氯化銨緩沖液(pH=10);

      EDTA尺度溶液(約0.05mol/L);

      氫氧化鈉尺度溶液(約0.01mol/L);

      甘油(丙三醇)夾雜液(60g檸檬酸鈉溶于500mL水中,2g酚酞溶于少許乙醇,歸并兩液,插手60mL甘油,用水稀釋至1000mL)。

      (2)剖析步調:

      移取2mL槽液于250ml錐形瓶中,插手1g氟化鉀,搖擺使其消融,加80mL純水,溶液呈混濁。插手10mL氨-氯化銨緩沖液(pH=10)及約0.1g紫脲酸胺指導劑。用經標定的約c(EDTA)=0.05mol/L的EDTA尺度溶液滴定至試液由黃色變成紫紅色即為終點,讀作廢耗EDTA尺度溶液的體積(V1)。

      (3)硫酸鎳含量可按以下公式較量爭論:

      硫酸鎳濃度(g/l)=14.03×V1×c(EDTA)(g/L)

      式中,c(EDTA)為EDTA尺度溶液的物資的量的濃度。

      2.3.2 硼酸的剖析較量爭論[3]

      硼酸含量剖析步調:

      (1)取槽液25ml,置于燒杯內,加蒸餾水100ml,混勻;

      (2)加甲基紅指導劑1~2滴,用0.1N的氫氧化鈉尺度溶液中和至紅色消掉;

      (3)插手少許濾紙漿,混勻,加熱至沸騰,溫熱1h后,稀釋到250ml;

      (4)用3~5張定量濾紙和干漏過濾于燒杯內,并取濾液50ml,置于500ml的滴定燒杯內,滴加0.1N的氫氧化鈉溶液2滴,使pH約為10;

      (5)蒸干除氨后,加蒸溜水100ml,加熱至沸騰,取下,冷卻后插手1滴甲基紅指導劑;

      (6)用0.1N的硫酸尺度溶液滴定到呈紅色,再用0.1N的氫氧化鈉尺度溶液滴定到呈現黃色。此時為滴定出發點;

      (7)向溶液中添加甘油10ml或甘露醇1g,酚酞指導劑2ml;

      (8)以0.1N的氫氧化鈉尺度溶液滴定到粉紅色,加甘油10ml或甘露醇0.5g。若紅色退除,繼續滴定到呈現紅色,直至加甘油不褪色為止。

      (9)空白實驗時,取蒸餾水100ml、甘油20ml,其他操作與上述不異。

      硼酸含量可按以下公式較量爭論:

      硼酸(g/l)=NV×0.0618/C×1000

      式中:N-氫氧化鈉尺度溶液濃度/N;

      V-滴定耗用的氫氧化鈉尺度溶液/ml;

      C-試液量/ml。

      3 著色槽的保護

      3.1 成份的保護

      憑據鋁合金陽極氧化臨盆工藝(如圖1),在臨盆必然量的鋁材后,要對鎳著色槽液進行剖析。鎳著色槽液的硫酸鎳濃度高達140~150g/L,硼酸則保持在38~44 g/L之間。但是臨盆進程中我們必需天天檢測槽液成份的濃度,一旦不在正常規模內,即便臨盆正常也要實時增補硫酸鎳或硼酸,不然年夜量臨盆黑料時,輕易使產物著色呈現質量問題。

      只有將槽液成份的濃度歷久保持在正常的規模內進行臨盆,才能更好地保護好槽液,臨盆出質量良好的鋁材產物。

      3.2 槽液溫度的節制

      溫度對著色速度的影響很年夜[4],在必然規模內升高溫度會加速著色速度,溫渡太高或太低城市造成著色不平均,乃至著不上色。另外,溫度偏高,著色膜孔隙多,孔徑年夜,粗拙;太高的溫度還有可能致使著色膜碎裂、剝落[5]。

      3.3 槽液雜質離子和pH的節制[2]

      槽液的辦理經由過程裝備實現,采取離子互換(IR)和吸附手藝除去鈉、鉀、鐵和鋁等雜質,并將操作進程中下降的pH值調理到正常值。采取反滲入(RO)手藝處置清洗水收受接管Ni,既下降硫酸鎳的消費又削減情況污染。表1所列該工藝要求各類雜質的允許值:

      表1.直流鎳鹽著色的雜質允許值

      單元:ug.g-1

      鋁離子

      鈉離子

      鉀離子

      銨離子

      銅離子

      氯離子

      ﹤100

      6~10

      ﹤100

      ﹤150

      ﹤20

      ﹤300

      4 電解

      4 電解著黑色常見故障及解決方式

      4.1 型材端頭發黃現象

      4.1.1 型材上架質量的影響

      在型材上架的進程中,假如導電桿與型材之間有雜物、導電桿打磨不清潔,緊固欠好,或型材上架的位置欠妥,在氧化的進程中,會造成電擊現象或端頭屏障效應,因著色時候對照長,著色后端頭發黃。

      解決舉措:導電桿必需用打磨機或鋼絲刷打磨清潔、無雜物,然后緊固優秀;型材接觸面年夜的一面靠導電桿;中和后,氧化前,必需將型材與導電桿緊固。

      4.1.2 氧化進程的影響

      氧化進程中,電流密渡太高,會造成型材發燒,特別在端頭,輕易引發電擊,肉眼難以分辯,著色后,著黑色時候長,會呈現型材端頭發黃現象。

      解決舉措:盡可能采取低電流密度。一般節制在Ja為120~140 A/m2。

      4.2 著色后白點

      4.2.1 發生緣由

      (1)堿抽風機裝備呈現故障,致使堿霧附在型材皮相,跟著膜剝離發生黑點狀未著色部份。

      (2)氧化后,清洗不清潔,皮相留有殘液。

      (3)著色槽內含有不溶性雜質。

      4.2.2 解決方式

      (1) 按期搜檢和調養堿抽風裝配,包管堿抽風機正常運行;

      (2)包管氧化后水洗的水質及PH在工藝規模以內,增補用水量,清洗零件皮相除去塵埃。

      (3) 對著色液進行過濾,并按期地進行離子互換(IR)和吸附手藝除去鈉、鉀、鐵和鋁等雜質。

      4.3 著色色差及不敷黑現象

      4.3.1 氧化后水洗的影響

      氧化后沒有清洗清潔膜孔中殘余的硫酸,致使色彩不不變、上色堅苦。

      解決舉措:嚴酷節制氧化后三道水洗的水洗時候;包管三道水洗的水質及pH;加年夜純水洗的水流輪回量。

      另外,水洗完后,型材在空氣中逗留的時候不克不及太長,要將其立時放進著色槽著色。如未能立時進入著色槽,應浸泡在干凈的純水中,避免被空氣中的氧氣氧化。

      4.3.2 著色槽液pH的影響

      不變劑的首要成份為硼酸,它對著色液有緩沖、增進感化。槽液pH低,著色速度慢,如pH

      解決舉措:當槽液pH太低時,要實時開啟精制裝備,使用離子互換(IR-A)提高pH;當槽液pH太高時,要插手試劑硫酸調劑。

      5 竣事語

      鋁型材在現代建筑裝潢業中運用甚廣。經由過程陽極氧化和電解著色處置,鋁型材皮相可獲很多種色彩的錦繡外不雅,具有極強的裝潢機能。憑據鋁合金鎳著色槽工藝條件,對鎳著色槽的槽液進行保護,提出了臨盆中單鎳著色槽電解著黑色經常見故障息爭決方式。鎳著色槽的保護對鋁材的臨盆質量有很重要的影響,若何更好地保護好鎳著色槽的槽液是浩瀚臨盆廠家要存眷的問題,所以我們認為對鎳著色槽的槽液進行保護起重要有一整套的、準確的槽液檢測方式,特別是對槽液雜質離子的節制和氧化后三道水洗槽水質及pH的節制;其次是對槽液濃度及pH的節制。

      另外,在歷久臨盆黑料的條件下,并連結黑料的不變性,還需靠日常平凡經驗的堆集和在臨盆實踐中絡續索求,和著色槽液中常呈現的故障現象、緣由和處置方式都要有所熟習,如許才能保護好著色槽的正常工作。

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